數(shù)字控制UPS電源技術(shù)及應(yīng)用

　　正弦逆變電路如圖3所示主要是由電容C1,功率管T1、 T2、 T3、 T4組成的逆變橋，電感L2,電容C2等組成。PFC模塊的輸出經(jīng)由逆變部分能夠產(chǎn)生負(fù)載所需的純正弦波交流電壓。

　　數(shù)字UPS的正弦逆變器是時(shí)刻處于工作過程中，其工作原理是通過采樣電路對逆變電路輸出電壓和電流進(jìn)行采樣，得到的采樣信號輸入到DSP中，對采樣信號進(jìn)行處理，依照一定的算法和程式來實(shí)現(xiàn)正弦逆變電路控制的功能。

　?。?） DC/DC電路結(jié)構(gòu)

　　DC/DC電路的構(gòu)成如圖4所示，主要是由高頻變壓器、功率管T6、T7,整流二極管D33、D34、D35、D36,電容C31等組成。該部分采用直流電壓環(huán)反饋控制，變換后的電壓通過二極管D6與PFC的輸出端相連。

　　由于電池電壓比較低，逆變器對直流電壓的利用率又不高，所以需要DC/DC電路來轉(zhuǎn)換電池的電壓。DC/DC的電路結(jié)構(gòu)有很多，但是各有優(yōu)缺點(diǎn)，最常用的就是推挽式直流變換電路這種電路的優(yōu)點(diǎn)就是驅(qū)動(dòng)電路簡單，輸出功率大。一般被功率要求比較高的負(fù)載選作直流變換電路。

　?。?）UPS其他結(jié)構(gòu)功能

　　同時(shí)通過SCI和SPI來實(shí)現(xiàn)整臺UPS的監(jiān)控程序，通過SCI口和微機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控是全數(shù)化UPS的重要結(jié)構(gòu)功能。

　　一方面，在UPS運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)市電故障或停電時(shí)，UPS會(huì)利用上述通訊通道向由它供電的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送因市電故障產(chǎn)生的報(bào)警信號。當(dāng)長時(shí)間停電，而電池組的供電電壓要低于臨界放電電壓時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)在UPS電源發(fā)出自動(dòng)關(guān)閉命令的驅(qū)動(dòng)下，完成數(shù)據(jù)的保存和設(shè)備的保護(hù)。

　　另一方面，提供一個(gè)友好的人機(jī)界面，可實(shí)時(shí)監(jiān)視UPS的運(yùn)行參數(shù)，方便用戶的參數(shù)修改，同時(shí)便于用戶查詢UPS運(yùn)行的歷史記錄。還可在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上對UPS進(jìn)行定時(shí)的開機(jī)/自動(dòng)關(guān)機(jī)操作。為實(shí)現(xiàn)上述控制功能，還可以提供RS-232和RS-485通信接口，用戶可根據(jù)實(shí)際情況任選一種。對于要求執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理功能的UPS,應(yīng)配置有簡單的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）適配器或適配卡。

　　隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，DSP技術(shù)已經(jīng)被許多UPS廠商在產(chǎn)品中使用。DSP技術(shù)的使用提高了UPS產(chǎn)品輸出電壓的穩(wěn)定性和純凈程度，同時(shí)也提高了UPS產(chǎn)品自身的可靠性。而IGBT技術(shù)和高頻技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了電源效率，降低了系統(tǒng)噪音和電源自身的電力損耗，也提高了系統(tǒng)的可靠性。UPS的數(shù)字化并不是簡單的指在系統(tǒng)中應(yīng)用了數(shù)字器件，如單片機(jī)及FPGA等，而是指整個(gè)系統(tǒng)的控制應(yīng)用數(shù)字器件的計(jì)算能力和離散控制方法來完成。隨著數(shù)字處理硬件技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算速度的提高，必然促使UPS向數(shù)字化方向發(fā)展。